高低压成套配电装置知识
高低压成套配电装置,又称成套开关设备或开关柜。是以开关设备为主体，将其它各种电器元件按一定主接线要求组装为一体而构成的成套电气设备，它用于配电系统，作接受
与分配电能之用。对线路进行控制、测量、保护及调整。主要有高、低压开关柜，箱变等
1. 开关柜的特点
(a) 开关柜作为封闭式半封闭式，对电器元件及辅助件保护性好，能有效地防止灰尘、雨水、动物
随意进入而影响供电的质量。
(b) 开关柜独立性好，能有效的防止因电路等故障使事故扩大。
(c) 开关柜联锁比效比较可靠、全面、安全性能高。
(d) 便于运输和安装。
(e) 能与微机结合，实现自动化管理。
(f) 开关柜为金属外壳，从强度和刚度都能满足要求，而且壳体都可确保安全可靠接
地。
2. 开关柜的分类
(a) 按柜体的结构特点分为开启式和封闭式两种。开启式柜体结构简单，造价低，一
次元件之间一
般不隔开，母线外露。封闭式的则将一次电器元件用隔板分隔成不同的小室，较开启式的
安全，可以防止事故的扩大，但造价要高。
(b) 按一次电器元件固定的特点分为固定式和手车式。固定式柜体一次元件安装完后，位置是不动的，但检修较为不便，而手车式的柜体断路器及操动机构全部在手车上（有时
包括互感器、仪表等），检修断路器及机构等元件时，可将手车推出柜外，所以比较安全、方便、缺点是增加活动触头使回路电阻增加。
(c) 按电压等级分为低压、及高压开关柜
(d) 按使用环境可分为户内式与户外式，以及一般环境型与特殊环境型（即矿用、温
热带、高原型）
3. 柜体
3.1柜体外形尺寸的允许偏差见表7（等于JB/T6753.4中
4.1表1的A级）
表7 柜体外形尺寸的允许偏差
3.2结构间隙差
结构间隙指结构外表的结构要素之间如门与门、门与其它结构要素之间形成的同一间隙或平行间隙。其差值见表8
表8 结构间隙差
3.3面板、侧板、门板等板类构件平面度的一般公差，为任意平方米小于3mm。面板
通常小于1.5mm。
4. 什么是外壳防护等级
外壳防护等级就是防止人体接近带电部分或触及运动部分的外壳、隔板以及防止固体物体侵入设备应具备的保护程度。代码为IP，由两位特征数字及附加字母组成，如IP2X、IP30、IP4X、IP5X。第1位特征数字（0～6或字母X）表示防止外物侵入的等级，第2位
特征数字(0～8或字母X)表示防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。0 表示没有防护或无特殊防护，X 表示不要求规定特征数字，关柜常见防护等级含义
见表9。
表9 常见防护等级含义
5.母线
各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线，这统称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。
由于母线在运行中，有巨大的电能通过，短路时，承受着很大的发热和电动力效应，因此，必须合理的选用母线材料、截面形状和截面积以符合安全经济运行的要求。
5.1母线的分类
母线按结构分为硬母线和软母线。硬母线又分为矩形母线和管形母线。
矩形母线一般使用于主变压器至配电室内，其优点是施工安装方便，运行中变化小，载流量大，但造价较高。
软母线用于室外，因空间大，导线有所摆动也不致于造成线间距离不够。软母线施工简便，造价低廉(其后的线母均指硬母线)。
5.2母线的相序排列规定及颜色
母线的相序排列及颜色见表10。
表10 母线的相序排列及颜色
分断柜、母联柜及其他装有特殊电气设备的柜，当母线按此相序排列确会造成线母配制困难时，其相序可以变化。
5.3母线搭接面的处理
一般而言，母线搭接面应平整清洁，搭接面的边沿及孔口应无毛刺或不平现象，宽度
大于40mm的母线搭接面还应进行压花处理，不同金属的母线搭接面还要进行搪锡（镀锡）、镀银处理，以防止金属间电化腐蚀。
5.4母线的装配
与母线连接的螺栓，一般应由下往上穿，由前往后穿（特殊情况除外），紧固后螺栓尾部露出螺母2～3扣，螺母应置于观察的维护侧，在连接时母线两外则应加有平垫圈，螺母侧装有弹簧垫圈或锁紧螺母，同侧相邻两平垫圈不得形成闭合磁回路，应保持有3mm以上
的净距离。母线装配时应横平竖直，母线紧固螺钉不能带劲强行装配，紧固力矩值祥见附
录B。
5.5母线的制作和选用
母线的制作和选用祥见公司OKY.966.002《母线制作和安装工艺手册》
5.6母线连接的各种螺栓、螺钉拧紧力矩
各种螺栓、螺钉拧紧力矩见附录C
5.7成套开关设备面板上模拟线颜色规定（GB50171）
将一次接线用规定的设备文字和图形符号按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成
套装置的全部组成和连接关系的单线接线图，称为一次接线图。也称为是模拟图。成套开
关设备面板上模拟线颜色规定见表11。
表11 模拟线颜色
5.8常用的主母线系统
单母线系统是最简单的一种。投资省，操作方便、清晰，便于扩建，但当母线或母线
侧隔离开关检修时，全部要停电；而当某路出现断路器故障时，该回路亦只得停电，供电
可靠性较低。
单母线分段，它比前一种稍有改善，保留了简单、经济、方便的优点，而且一段母线
或母线隔离开关故障时，不至于全站长时间地停电；对重要用户可在Ｉ、Ⅱ段各供一回出线，提高可靠性。
5.9成套开关设备接线方案
成套开关设备接线方案是成套开关设备功能的标志。它是根据电力系统主结线要求，
针对使用场合与控制对象，并结合主要电器元件特点确定的，包括电能汇集、输送、分配
以及计量和保护等多种功能的标准电气线路。有单元方案(见图6)和单元方案组合(见图7)。
图6 单元方案
图7 单元方案组合
6.成套开关设备接地
成套开关设备的外壳都由金属材料制成的，远行中，外壳及其它不属于主回路或辅助回路的所有金属部件都必须牢靠地接地。接地导体应沿整个开关设备和控制设备的长度延伸方向布设。如果导体是铜制的，其电流密度应保证在规定的接地故障条件下不超过
200A/mm2,并确保接地系统的连续性。
7.成套开关设备联锁装置
成套开关设备各组成部件之间应设置可靠的联锁和闭锁装置，以保证操作程序的正确性。常用的联锁方式有：机戒联锁、程序锁和电气联锁，机械联锁具有操作简便、直观、和可靠性高的特点，因而在设计时应优先采用。若需要联锁的元件相隔较远或联锁的程序比较复杂，可采取程序锁和电气联锁的方式。一般在下述环节设置。
(a)主开关(如断路器)误合误分。
(b)断路器和负荷开关与隔离开关之间。
(c)接地开关和隔离开关或一次导电回路之间。
(d)接地开关或一次回路导电回路与柜门之间。
(e)手车柜的二次插头，与主开关之间。
8. 电气间隙及爬电距离
8.1爬电距离：沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。即在不同的使用情况下，由于导体周围的绝缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象。此带电区（导体为圆形时，带电区为环形）的半径，即为爬电距离。见图3。
8.2电气间隙：在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。即在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离。见图8。
图8 电气间隙和爬电距离
可见，爬电距离和电气间隙实际是两个相关参数，都是针对电气绝缘性而来。但，电气间隙的尺寸应使得进入设备的瞬态过电压和设备内部产生的峰值电压不能使其击穿。爬电距离的的尺寸应使得绝缘在给定的工作电压和污染等级下不会产生闪络或击穿（起痕）。可以看出，电气间隙和爬电距离的防范对象和考核目的不同。电气间隙防范的是瞬态过电压或峰值电压；而爬电距离是考核绝缘在给定的工作电压和污染等级下的耐受能力。
8.3各电压等级裸露带电体对地空气距离及爬电距离见表12、表13。
表12 低电压裸露带电体对地空气距离及爬电距离
注：此表是在设备未标明额定冲击耐受电压值，括号内的数据为低压成套无功功率补偿装置要求。
表13 高电压裸露带电体对地空气距离及爬电距离
8.4相间及相对地之间增加绝缘隔板规定
根据行业标准DL/T 537-93中7.3.2.4规定：10kV配电装置如采用相间绝缘隔板，各相导体的相间和对地的净距不得小于30mm，隔板的沿面爬距不小于150mm。35kV如采用相间绝缘隔板，各相导体的相间和对地净距不得小于60mm，隔板的沿面爬距不小于300mm。24kV配电没装置没有明确规定，但是满足加隔板条件的净距及沿面爬距的范围可以推断出在两者之间。在电气距离不够的情况下，高压绝缘套管（也叫热缩套管）的应用范围和使用规范，在高压开关柜的行业及国家标准中至今没有明确规定。
9. 什么是辅助电路（也叫二次回路）
成套设备中（除主电路以外）用于控制、测量、信号和调节，数据处理等电路上所有的导电部件。
二次回路包括：测量、保护、控制与信号回路部分。测量回路包括：计量测量与保护
测量。控制回路包括：就地手动合分闸、防跳联锁、试验、互投联锁、保护跳闸以及合分
闸执行部分。信号回路包括开关运行状态信号、事故跳闸信号与事故预告信号。
9.1测量回路
测量回路分为电流回路与电压回路。电流回路各种设备串联于电流互感器二次侧（5A），电流互感器是将原边负荷电流统一变为5A测量电流。计量与保护分别用各自的互感器（计量用互感器精度要求高），计量测量串接于电流表以及电度表，功率表与功率因数表电流端子。保护测量串接于保护继电器的电流端子。微机保护一般将计量及保护集中于一体，分
别有计量电流端子与保护电流端子。
电压测量回路，220/380V低压系统直接接220V或380V，3kV以上高压系统全部经过
电压互感器将各种等级的高电压变为统一的100V电压，电压表以及电度表、功率表与功率因数表的电压线圈经其端子并接在100V电压母线上。微机保护单元计量电压与保护电压统一为一种电压端子。
9.2控制回路
(a) 合分闸回路
合分闸通过合分闸转换开关进行操作，常规保护为提示操作人员及事故跳闸报警需要，转换开关选用预合-合闸-合后及预分-分闸-分后的多档转换开关。以使利用不对应接线进
行合分闸提示与事故跳闸报警，国家已有标准图设计。采用微机保护以后，要进行远分合
闸操作后，还要到就地进行转换开关对位操作，这就失去了远分操作的意义，所以应取消
不对应接线，选用中间自复位的只有合闸与分闸的三档转换开关。
(b) 防跳回路
当合闸回路出现故障时进行分闸，或短路事故未排除，又进行合闸（误操作），这时就会出现断路器反复合分闸，这种现象称之为断路器的“跳跃”，将造成断路器的遮断能力下降。不仅容易引起或扩大事故，还会引起设备损坏或人身事故，所以高压开关控制回路应
设计防跳。防跳一般选用电流启动，电压保持的双线圈继电器。电流线圈串接于分闸回路
作为启动线圈。电压线圈接于合闸回路，作为保持线圈，当分闸时，电流线圈经分闸回路
起动。如果合闸回路有故障，或处于手动合闸位置，电压线圈起启动并通过其常开接点自
保持，其常闭接点马上断开合闸回路，保证断路器在分闸过程中不能马上再合闸。防跳继
电器的电流回路还可以通过其常开接点将电流线圈自保持，这样可以减轻保护继电器的出
口接点断开负荷，也减少了保护继电器的保持时间要求。
有些微机保护装置自己已具有防跳功能，这样就可以不再设计防跳回路。断路器操作
机构选用弹簧储能时，如果选用储能后可以进行一次合闸与分闸的弹簧储能操作机构（也
有用于重合闸的储能后可以进行二次合闸与分闸的弹簧储能操作机构），因为储能一般都要求10秒左右，当储能开关经常处于断开位置时，储一次能，合完之后，将储能开关再处于断开位置，可以跳一次闸；跳闸之后，要手动储能之后才能进行合闸，此时，也可以不再
设计防跳回路。
(c) 试验与互投联锁与控制
对于手车开关柜，手车推出后要进行断路器合分闸试验，应设计合分闸试验按钮。进
线与母联断路，一般应根据要求进行互投联锁或控制。
(d) 保护跳闸
保护跳闸出口经过连接片接于跳闸回路，连接片用于保护调试，或运行过程中解除某些保护功能。
(e) 合分闸回路
合分闸回路为经合分闸母线为操作机构提供电源，以及其控制回路，一般都应单独画出。
9.3信号回路
9.3.1开关运行状态信号由合闸与分闸指示两个装于开关柜上的信号灯组成：经过操作转换开关不对应接线后接到正电源上。采用微机保护后，转换开关取消了不对应接线，所以信号灯正极可以直接接到正电源上。
9.3.2事故信号有事故跳闸与事故预告两种信号，事故跳闸报警也要通过转化开关不对应后，接到事故跳闸信号母线上，再引到中央信号系统。事故预告信号通过信号继电器接点引到中央信号系统。采用微机保护后，将断路器操作机构辅助接点与信号继电器的接点分别接到微机保护单元的开关量输入端子，需要有中央信号系统时，如果微机保护单元可以提供事故跳闸与事故预告输出接点，可将其引到中央信号系统。否则，应利用信号继电器的另一对接点引到中央信号系统。
9.3.3中央信号系统为安装于值班室内的集中报警系统，由事故跳闸与事故预告两套声光报警组成，光报警用光字牌，不用信号灯，光字牌分集中与分散两种。采用变电站综合自动化系统后，可以不再设计中央信号系统，或将其简化，只设计集中报警作为计算机报警的后备报警。
10.绝缘电线
常有的绝缘电线有以下几种：聚氯乙烯绝缘电线、聚氯乙烯绝缘软线、丁腈聚氯乙烯混合物绝缘软线、橡皮绝缘电线、农用地下直埋铝芯塑料绝缘电线、橡皮绝缘棉纱纺织软线、聚氯乙烯绝缘尼龙护套电线、电力和照明用聚氯乙烯绝缘软线等。
10.1二次绝缘导线的选择
通常辅助电路中，电压回路、控制回路导线截面积选用1.5mm2（计量电压回路用2.5 mm2），电流回路选用2.5 mm2（计量回路用4 mm2），颜色黑色，型号BVR聚氯甲乙烯绝缘线。活动线束必须选用BVR导线。顾客有特殊要求时按顾客要求选取。
10.2二次回路制作和连接
二次回路制作和连接祥见公司OKY.965.002《二次回路配线工艺守则》。
11. 什么是高压成套装置
高压成套装置是以高压开关为主的成套电器，它用于配电系统，作接受与分配电能之用。对线路进行控制、测量、保护及调整。
11.1高压开关柜的组成：
开关柜应满足GB 3906-2006《3.6～40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备》标准的有关要求，柜体由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。
11.1.1柜体的材料:
(a)冷扎钢板或角钢(用于焊接柜);
(b)敷铝锌钢板或镀锌钢板(用于组装柜).
(c)不锈钢板(不导磁性).
(d)铝板((不导磁性).
11.1.2柜体的功能单元（全部或部分）：
(a)主母线室(一般主母线布置按“品”字形或“1”字形两种结构
(b)断路器室（开关室）
(c)电缆室
(d)继电器和仪表室
(e)柜顶小母线室
(f)二次端子室
11.1.3高压开关柜结构布置见图9。
图9 高压开关柜结构布置
11.2高压开关柜分类
11.2.1按断路器安装方式分为移开式(手车式)和固定式开关
(a)移开式或手车式(用Y表示)：表示柜内的主要电器元件(如:断路器)是安装在可抽出的手车上的，由于手车柜有很好的互换性,因此可以大大提高供电的可靠性，常用的手车类型有:隔离手车、计量手车、断路器手车、PT手车、电容器手车和所用变手车等，如KYN28A-12。
(b)固定式(用G表示): 表示柜内所有的电器元件(如:断路器或负荷开关等)均为固定
式安装的，固定式开关柜较为简单经济，如XGN2-10、GG-1A等。
11.2.2按安装地点分为户内和户外
(a)用于户内(用N表示);表示只能在户内安装使用，如：KYN28A-12等开关柜
(b)用于户外(用W表示);表示可以在户外安装使用，如: XLW等开关柜。
11.2.3高压开关柜型号含义：
)
12.额定电压(U
r
根据国内系统的实际，额定电压为开关设备和控制设备所在系统的最高电压上限。常
见标准值3.6，7.2，12，24，40.5kV
)
13.额定电流(I
r
开关设备和控制设备的额定电流是在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备应该
能够持续通过的电流的有效值。常常是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，及
其与10n的乘积。
14.什么是低压成套开关设备和控制设备
低压成套开关设备和控制设备是由一个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护及调节等设备由制造商负责完成所有内部的电气和机械的连接，用结构部件完
整地组装在一起的一种组合体，可由主电路和辅助电路组成。
14.1低压成套开关设备和控制设备分类：
14.1.1从功能上可分为：电控设备；配电设备（或配电装置）两种类型。
14.1.2从结构上可分为：固定封闭式，如GGD系列、动力配电箱；抽出式，如GCK、GCD27、GCS等；固定分隔式几种类型。
14.2低压柜型号含义：
14.3低压柜GGD、 GCK、GCS、MNS、MCS简介
14.3.1 GGD系列:
(a)用途
GGD型交流低压配电柜适用于变电站、发电厂、厂矿企业等电力用户的交流50Hz，额定工作电压380V，额定工作电流1000～3150A的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。
GGD型交流低压配电柜是根据能源部，广大电力用户及设计部门的要求，按照安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压配电柜。产品具有分断能力高，动热稳定性好，电气方案灵活、组合方便，系列性，实用性强、结构新颖，防护等级高等特点。可作为低压成套开关设备的更新换代产品使用。
(b)结构特点
GGD型交流低压配电柜的柜体采用通用柜形式，构架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成，并有20模的安装孔，通用系数高。
GGD柜充分考虑散热问题。在柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔，当柜内电器元件发热后，热量上升，通过上端槽孔排出，而冷风不断地由下端槽孔补充进柜，使密封的柜体自下而上形成一个自然通风道，达到散热的目的。
GGD柜按照现代化工业产品造型设计的要求，采用黄金分割比的方法设计柜体外形和各部分的分割尺寸，使整柜美观大方，面目一新
柜体的顶盖在需要时可拆除，便于现场主母线的装配和调整，柜顶的四角装有吊环，
用于起吊和装运。
柜体的防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求在IP20～IP40之间选择。
14.3.2 GCK系列
(a)产品型号及含义
GCK G是封闭式开关柜 C是抽出式 K是控制中心
GCK低压抽出式开关柜(以下简称开关柜)由动力配电中心(PC) 柜和电动机控制中心(MCC)两部分组成。该装置适用于交流50(60)HZ、额定工作电压小于等于660V、额定电流4000A及以下的控配电系统，作为动力配电、电动机控制及照明等配电设备。
GCK开关柜符合IEC60439-1《低压成套开关设备和控制设备》、GB 7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备》、GB/T 14048.1-93 《低压开关设备和控制设备总则》等标准。
且具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、
各种方案单元任意组合、一台柜体。
所容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点。
(b)结构特点
整柜采用拼装式组合结构，模数孔安装，零部件通用性强，适用性好，标准化程度高柜体上部为母线室、前部为电器室、后部为电缆进出线室，各室间有钢板或绝缘板作
隔离，以保证安全。
MCC柜抽屉小室的门与断路器或隔离开关的操作手柄设有机械联锁，只有手柄在分断
位置时门才能开启。
受电开关、联络开关及MCC柜的抽屉具有三个位置：接通位置、试验位置、断开位置。
开关柜的顶部根据受电需要可装母线桥。
14.3.3 GCS系列
(a)用途
GCS型低压抽出式开关柜使用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V（690V），额定电流为4000A及以下的发、供电系统中的作为动力、配电和电动机集中控制、电容补
偿之用。广泛应用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等场所，也可用在大型
发电厂，石化系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所。
执行标准:本产品符合GB 7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备》和JB/T
9661-1999《低压抽出式成套开关设备》的要求
(b)结构特点：
框架采用8MF型开口型钢，主构架上安装模数为E=20mm和100mm的Φ9.2mm的安装孔，使得框架组装灵活方便。
开关柜的各功能室相互隔离，其隔室分为功能单元室、母线室和电缆室。各室的作用
相对独立。
水平母线采用柜后平置式排列方式，以增强母线抗电动力的能力，是使主电路具备高
短路强度能力的基本措施。
电缆隔室的设计使电缆上、下进出均十分方便。
抽屉高度的模数为160mm。抽屉改变仅在高度尺寸上变化，其宽度、深度尺寸不变。相同功能单元的抽屉具有良好的互换性。单元回路额定电流400A及以下。
抽屉面板具有分、合、试验、抽出等位置的明显标志。抽屉单元设有机械联锁装置。1抽屉单元为主体，同时具有抽出式和固定性，可以混合组合，任意使用。
柜体的防护等级为IP30～IP40，还可以按用户需要选用。
14.3.4 MNS系列:
(a)用途
MNS型低压抽出式成套开关设备（以下简称开关柜）为适应电力工业发展的需求，参考国外MNS系列低压开关柜设计并加以改进开发的高级型低压开关柜，该产品符合国家标准GB7251、VDE660和ZBK36001-89《低压抽出式成套开关设备》、国际标准IEC439规定MNS型低压开关柜适应各种供电、配电的需要，能广泛用于发电厂、变电站、工矿企业、大楼宾馆、市政建设等各种低压配电系统。
(b)结构特点
MNS型低压开关柜框架为组合式结构，基本骨架由C型钢材组装而成。柜架的全部结构件经过镀锌处理，通过自攻锁紧螺钉或8.8级六角螺栓坚固连接成基本柜架，加上对应于方案变化的门、隔板、安装支架以及母线功能单元等部件组装成完整的开关柜。开关柜内部尺寸、零部件尺寸、隔室尺寸均按照模数化（E=25mm）变化。
MNS型组合式低压开关柜的每一个柜体分隔为三个室，即水平母线室（在柜后部），抽屉小室（在柜前部），电缆室（在柜下部或柜前右边）。室与室之间用钢板或高强度阻燃塑料功能板相互隔开，上下层抽屉之间有带通风孔的金属板隔离，以有效防止开关元件因故障引起的飞弧或母线与其它线路短路造成的事故。
MNS型低压开关柜的结构设计可满足各种进出线方案要求：上进上出、上进下出、下进上出、下进下出。
设计紧凑：以较小的空间容纳较多的功能单元
结构件通用性强、组装灵活，以E=25mm为模数，结构及抽出式单元可以任意组合，以满足系统设计的需要
母线用高强度阻燃型、高绝缘强度的塑料功能板保护，具有抗故障电弧性能，使运行维修安全可靠
各种大小抽屉的机械联锁机构符合标准规定，有连接、试验、分离三个明显的位置，安全可靠。
采用标准模块设计:分别可组成保护、操作、转换、控制、调节、测定、指示等标准单元，可以根据要求任意组装。
采用高强度阻燃型工程塑料，有效加强了防护安全性能。
通用化、标准化程度高，装配方便。具有可靠的质量保证。
柜体可按工作环境的不同要求选用相诮的防护等级。
设备保护连续性和可靠性
14.3.5 MCS系列:
(a)用途：
MCS智能型低压抽出式开关柜是一种融合了其它低压产品的优点而开发的高级型产品，适用于电厂、石油化工、冶金、电信、轻工、纺织、高层建筑和其它民用、工矿企业的三
相交流50HZ，60HZ，额定电压380V，额定电流4000A及以下的三相四（五）线制电力系统配电系统，在大型发电厂、石化、电信系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所，
作为发、供电系统中的配电、电动机集中控制、无功功率补偿的低压配电装置。
(b)结构特点：
开关柜的基本框架采用C型（或8MF型）开口型钢组装而成，外型统一、精度高、抽
屉互换性好。
MCC柜宽度只有600mm，使用空间大，可容纳更多的功能单元，节约建设用地。
柜内元件可根据用户不同需求，配置各种型号的开关，更好的保证产品高的可靠性。
装置可预留自动化接口，也可把智能模块安装在开关柜上，实现遥信、遥测、遥控等
三遥功能。
抽屉功能单元可分为MCCI、MCCII、MCCIII三种。
MCCI型：抽屉宽600mm，高度分180mm，360mm，540mm三种，每柜可安装高度为
1800mm，按所需抽屉大小进行组合，最多可装10个单元，适用于较大电流的电动机控制中心和馈电回路。
MCCII型：抽屉宽600/2mm，高度分200mm，可安装高度为1800mm，按所需抽屉大小进行组合，最多可装18个单元，适用于100A以下的单元。
MCCIII型：抽屉宽600/2mm，高度分180mm，360mm，540mm三种，可安装高度为
1800mm，按所需抽屉大小进行组合，最多可装20个回路，适用于100A以下的单元。
操作机构：每个抽屉上均装有一专门设计的操作机构，用于分断和闭合开关，并具备
机械联锁等多种防误操作功能，MCCI型抽屉有一套“断开”、“试验”、“工作”、“移出”四个位置的定位装置，抽屉为摇进结构，MCCII型、MCCIII型抽屉单元为推拉式，设
置有定位装置，并有防误操作功能。
14.3.6 GCS、GCK、MNS、GGD开关柜区别
(a）GGD是固定柜，GCK、GCS、MNS是抽屉柜；GCK柜和GCS、MNS柜抽屉推进机构不同；GCS柜只能做单面操作柜，柜深800mm；MNS柜可以做双面操作柜，柜深1000mm。
（b）模数：GCK 最小抽屉单元1模数:GCS最小抽屉单元1/2模数，MNS(进口ABB技术)最小抽屉单元1/4模数。
(c) 母线：MNS和GCS的水平母线都是后出线与前左的抽屉单元、前右的电缆出线室
有隔板隔开，他们的垂直母线是组装在阻燃型塑料功能板中更可靠。而GCK水平母线是设
在柜顶上，垂直母线没有阻燃型塑料功能板，电缆出线可后出，也可做成右侧电缆室出线，但抽屉推进机构和GCS、MNS不同，比较简单。
(d)抽屉： GCS最小只能有1/2抽屉，MNS有1/4抽屉，MNS抽屉另有联锁机构，而GCS只是开关本身有。
12.3.7 GCS与MNS的区别
(a)原产地不同：GCS是国内自主设计开发的。MNS是从ABB公司引进的。GCS是从96
年开始投放市场，很多方面都是仿照MNS，例如水平母线，进出线方式等。
(b)钢型拼装不同：GCS是由8MF（KS）型钢拼装而成，而MNS是由C（KB）型钢拼装的。从强度上讲GCS要优于MNS。但是从美观上讲， MNS要比GCS好看，很多厂家都采用
C型材做GCS。GCS原始设计最大电流只能做到4000A，而MNS可以达到更高，经过很多改
进GCS现在达到6300A。
(c)抽屉机构不同：GCS采用旋转推进机构（CJG-1～3），而MNS采用的是大联锁。相
比之下GCS抽屉比MNS抽屉插拔更省力一点。
(d)安装模数不同：MNS柜安装模数是25mm而GCS是20mm，GCS最多可做11层抽屉，MNS可以做9层，但是MNS可以做双面柜（正反两均装抽屉）。因此GCS最多可做22个抽屉，而MNS可做72个抽屉,（GCS没四分之一单元抽屉而MNS有）。MNS在小电流方面有优势。而GCS在大电流方面有一些优势。
14.4低压成套无功功率补偿装置
低压成套无功功率补偿装置是由一个或多个低压开关设备、低压电容器和与之相关的
控制、测量、信号、保护及调节等设备。由制造厂完成所有内部的电气和机械的连接，用
结构部件完整地组装在一起的一种组合体。
14.5什么是额定绝缘电压
在规定条件下，用来度量电器及其部件的不同电位部分的绝缘强度，电气间隙和爬电
距离的标准电压值。
15.箱式变电站(箱变)的特点
箱式变电站由高压配电装置、电力变压器、低压配电装置等部分组成，安装于一个金
属箱体内，三部分设备各占一个空间，相互隔离。箱式变电站是一种比较新型的设备。它
由刚开始比较简单的设备发展成了现在的比较完善的可靠的设备了。它具有以下的优点：
(a)占地面积小，征用土地方便，适用在一般城市负荷密集地区、农村地区、住宅小区等安装，有利于高压延伸，减少低压线路的供电半径，降低线损。
(b）减少土建基础费用，可以工厂化生产，缩短现场施工周期，投资较少，收效明显。
(c)体积小，重量轻便于运输或移位。
(d)可采用全密封变压器，SF6环网柜等新型设备，具有长周期，免维护、功能比较齐
全的特点，可用于终端，又可用于环网。
(e)外形新颖美观，广泛用于建筑施工的临时用电，工业园区、居民小区、商业中心等用电的需求，与环境较为协调。
15.1箱式变电站(箱变)的型式
箱式变电站的型式可以分为普通和紧凑型两类。普通型箱式变电站有ZBW-12型和XWB
型等，紧凑型箱式变电站有YBP8-12型和GE箱式变电站等。箱式变电站10KV配电装置常
用负荷开关加熔断器和环网供电装置，并从邻近架空线支接到变压器高压端。进线方式可
采用电缆线或架空绝缘线，按照使用环境和不同用途任意选择。作为公用箱式变电站时，
箱式变电站的低压出线视变压器容量而定，一般不超过4回，最多不超过6回，也可以一
回总出线，到临近的配电室再进行分支供电。作为独立用户用箱式变电站时，可以采用一
回路供电。
15.2箱变型号含义
五、电器试验知识
1.电器的分类
电器是接通和断开电路或调节。控制和保护电路及电气设备用的电工器具。完成由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器—接触器控制系统，简称电器控制系统。
电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。下面是几种常用的电器分类。
1.1按工作电压等级分类
(a)高压电器,用于交流电压1200V.直流电压1500V及以上电路中的电器。例如高压断路器。高压隔离开关。高压熔断器等。
(b)低压电器,用于交流50Hz(或60Hz),额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V 及以下的电路中的电器。例如接触器。继电器等。
1.2按动作原理分类
(a)手动电器,用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关。控制按钮。行程开关等主令电器。
(b)自动电器,借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器。各种类型的继电器。电磁阀等。
1.3按用途分类
(a)控制电器,用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器。继电器。电动机起动器等。
(b)主令电器,用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮。行程开关。万能转换开关等。
(c)保护电器,用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器。热继电器。各种保护继电器。避雷器等。
(d)执行电器,指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁。电磁离合器等。
(e)配电电器,用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。
1.4按工作原理分类
(a)电磁式电器,依据电磁感应原理来工作，如接触器。各种类型的电磁式继电器等。
(b)非电量控制电器,依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。
2. TT、TN和IT供电系统
工程施工用电的基本供电系统有(380V)三相三线制和(380/220V)三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。国际电工委员会(IEC)对此作了统一规定，称为TT系统、TN系统、IT系统。其中TN 系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。
2.1 TT方式供电系统，TT方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称 TT 系统。第一个符号 T 表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地，如图10所示。这种供电系统的特点如下：
图10 TT方式供电系统
(a)当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。
(b)当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，困此 TT 系统难以推广。
(c)TT系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。
2.2 TN方式供电系统，这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用 TN 表示。它的特点如下：
(a)一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是TT系统的5.3倍，实际上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作而跳闸，使故障设备断电，比较安全。
(b)TN系统节省材料、工时，在我国和其他许多国家广泛得到应用，可见比TT系统优点多。TN方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C和TN-S等两种。
(c)TN-C方式供电系统它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护中性线，可用PEN表示。
(d)TN-S方式供电系统它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，称作TN-S供电系统。
2.2.1 TN-S 供电系统的特点如下：
(a)系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。 PE 线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。
(b)工作零线只用作单相照明负载回路。
(c)专用保护线PE不许断线，也不许进入漏电开关。
(d)干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而PE线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。
(e)TN-S方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。
2.2.2 TN-C-S方式供电系统。前部分是TN-C，后部分为TN-S的供电方式，如图11所示。 TN-C-S系统的特点如下：
图11 TN-C-S方式供电系统
(a)工作零线N与专用保护线PE相联通，如果TN-C这部分线路不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受到零线电位的影响。而TN-S这部分线上没有电流，即该段导线上没
有电压降，因此，TN-C-S系统可以降低电动机外壳对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大小取决于负载不平衡的情况以及线路的长度。负载越不平衡，线路又很长时，设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在PE线上应作重复接地。
(b)PE线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。
(c)对PE线除了在总箱处必须和N线相接以外，其他各分箱处均不得把N线和PE线相联，PE线上不许安装开关和熔断器，也不得用大顾兼作PE线。
2.3 IT方式供电系统I表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。每二个字母 T 表示负载侧电气设备进行接地保护。如图12所示。
图12 IT方式供电系统
TT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。运用IT方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。
3.开关设备的型式试验和出厂试验区别
型式试验是全面验证高压开关设备性能是否符合国家标准和有关产品技术条件，能否定型生产而进行的试验。出厂试验是在定型产品的正常生产过程中，为保证产品制造质量而进行的检查性试验。
4. 什么是高压开关柜的出厂试验？它包括哪些项目
高压开关柜出厂试验是制造厂为保证出厂产品与通过型式试验样机的一致性所必须进行的试验。对开关柜来说，是每一面要出厂的开关柜都必须逐次进行出厂试验规定的项目并合格，才能允许出厂。
它的试验项目包括：
(a) 外观检查
(b) 主回路工频耐用压试验
(c) 辅助回路和控制回路的耐压试验
(d) 主回路的电阻测量
(e) 机械操作试验
(f) 机械特性试验
(g) 二次接线正确性检查及动作试验
(h) 手车互换性检查
5. 什么叫耐压测试、工频交流耐压试验,试验的目的是什么。
耐压测试又称作高压测试或介电强度测试。
对试品施加频率50Hz的正弦交流电压的试验称为工频交流耐压试验。
其试验的目的是为了有效地发现试品的绝缘缺陷，是考验试品的绝缘承受内部过电压能力的有效办法，对保障试品安全运行具有重要的意义。
5.1交直流耐压实验的区别
测试电压，大部分的安全标准允许在耐压测试中使用交流或直流电压。若使用交流测试电压，当达到电压峰值时，无论是正极性还是负极性峰值时，待测绝缘体都承受最大压力。因此，如果决定选择使用直流电压测试，就必须确保直流测试电压是交流测试电压的倍，这样直流电压才可以与交流电压峰值等值。例如： 1500V 交流电压，对于直流电压若要产生相同数量的电应力必须为1500 × 1.414 即 2121V 直流电压。
使用直流测试电压的其中一个好处在于在直流模式下，流过耐压测试仪报警电流测量装置的是真正的流过样品的电流。采用直流测试的另一个好处在于可以逐渐的施加电压。在电压增加时通过监视流过样品的电流，操作者可以在击穿发生前察觉到。
直流耐压测试的不足在于它只能在一个方向施加测试电压，不能像交流测试那样可以在两个极性上施加电应力，而多数电子产品正是在交流电源下进行工作的。另外，由于直流测试电压较难产生，因此直流测试比交流测试成本要高。
交流耐压测试的优点在于 , 它可以检测所有的电压极性，这更接近与实际的实用情况。
交流耐压测试的不足在于，如果测试中的线路中有大的 Y 电容，在某些情况下，交流测试将会误判。大部分安全标准允许使用者在测试前不连接 Y 电容，或者改为使用直流测试。直流耐压测试在加高电压于 Y 电容时，不会误判，因为此时电容不会允许任何电流通过。
交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。
直流耐压试验虽然试验电压比较高，能发现一些绝缘的弱点，但是由于电力设备的绝缘大多数都是组合电介质，在直流电压的作用下，其电压是按电阻分布的，所以交流电力设备在交流电场下的弱点使用直流作试验就不一定能够发现。交流耐压试验符合电力设备在运行中所承受的电气状况，同时交流耐压试验一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，所以这种试验已经成为保证安全运行的一个重要手段。
但是由于交流耐压试验所采用的试验电压比运行电压高得多，过高的电压会使绝缘介质损失增大、发热、放电，会加速绝缘缺陷的发现，因此，从某种意义上讲，交流耐压试验是一种破坏性试验。
5.2 交流耐压原理见图13。
图13 交流耐压原理图见